Какво представлява комуникацията на електропровода (plc) и как работи

Power line Communications (PLC), известен също като Power Line Telecommunications (PLT) е комуникационната технология, която използва съществуващите публични и частни кабели за предаване на сигналите. Използвайки PLC комуникационни сигнали, високоскоростните данни, гласът и видеото се предават по електропроводи с ниско напрежение.

PLC е технология, която се използва от години, но сега е по-търсена след пускането на нови комуникационни технологии, които се поддържат от PLC, т.е. PLC ще бъде надежден комуникационен носител за приложения като Интернет на нещата (IoT) и Интелигентни мрежи.

Какво представлява комуникацията на електропровода?

Методът за прехвърляне на мощност и данни за комуникация през една и съща съществуваща мрежа от проводници от единия до другия край се казва като Power Line Communication. Той осигурява широколентова комуникация за данни на проводници, които вече се използват за предаване на електрическа енергия, използвайки модулен сигнал. Сега това може да стане чрез окабеляване на дома или помещенията, а може и чрез съществуващата система за разпределение на електрическа енергия.

BPL (широколентов достъп през електропровода) е известен също като електропровода Интернет, който поддържа PLC технология, за да позволи достъп до Интернет през преносните линии. Технологията BPL с PLC често се използва в отдалечени места, където има малко достъп до интернет чрез кабелни или PDSL връзки.

Видове

По принцип има четири вида PLC:

Вътрешно свързване в мрежа: Може да се осигури високоскоростно предаване на данни за домашна мрежа, като се използва вътрешното окабеляване на мрежата.
Широколентов достъп през електропровода: Широколентовият достъп до интернет може да се предложи чрез външното електрическо окабеляване.
Теснолентови вътрешни приложения: Услугите за данни с ниска скорост на предаване, като автоматизация на домовете и домофони, могат да бъдат контролирани и използвани за комуникация чрез вътрешната електрическа мрежа.
Теснолентови външни приложения: Теснолентовите външни приложения могат да се използват за автоматично отчитане на измервателни уреди и дистанционно наблюдение или контрол.

Как работи PLC?

Както всяка друга комуникационна технология, PLC също се състои от подател, който модулира данните, които трябва да бъдат изпратени през комуникационен носител, и след това получателят ще демодулира данните за по-нататъшна употреба. Освен изпращане на сигнали за комуникация, PLC също така позволява на потребителя да контролира и наблюдава всички свързани устройства към електропровода, тъй като е реализиран в една и съща окабеляваща система.

PLC изпраща по-малко колебливи резултати в сравнение със старата система. Както можете да видите диаграмата по-горе, в старата система, която имаше токоизправител и честотен генератор за получаване на възможно най-стабилен изход на желаната честота, но имаше малко колебание в изхода, докато системата PLC използва токоизправител с филтър и Микроконтролер, който осигурява стабилна и желана стойност на изхода с помощта на релеен превключвател. В резултат на това предаването на данни е по-точно и по-стабилно с добри изходни сигнали.

Схеми за модулация, използвани в PLC:

Схемите за модулация, използвани в PLC, са мултиплексиране с ортогонално разделяне на честотата (OFDM), двоично фазово манипулиране на фазата (BPSK), манипулиране на честотната смяна (FSK), разпръскване на FSK (S-FSK) и собствени схеми (като манипулиране на диференциалния код на кода (DCSK)).

OFDM осигурява висока скорост на предаване на данни, но изисква добри изчислителни конски сили за бързи преобразувания на Фурие (FFT) и Inverse-FFT (IFFT) изход. Докато, от друга страна, BPSK, FSK са съвсем стандартни и прости схеми за модулация, които могат да се използват в PLC, но предлагат ниски скорости на предаване на данни. Така че, изпълняваната в момента схема за модулация за PLC е OFDM с PSK модулация, която може да се справи с толкова тежки изчисления.

Използване на PLC

PLC се използва за предаване на радио програми, комутационни механизми за управление на комунални компании, защита на преносната линия и автоматично отчитане на брояча. Отделно от това, има и някои автомобилни приложения, при които данните, гласът и музиката се изпращат през захранваща линия на батерията с постоянен ток (DC) с някои специални филтри за премахване на линейния шум от крайния изход.

Терминът Power Line Communication (PLC) е известен с различно наименование като носител на електропроводи, цифрова абонатна линия на захранваща линия (PDSL), телекомуникационна линия на електропровода (PLT), мрежова мрежа (PLN), мрежова комуникация и широколентов електропроводи (BPL).

Предимства и недостатъци на PLC

Предимства:

Ниски разходи за внедряване: PLC не изисква инсталиране на нови проводници, което в резултат би намалило значително разходите за внедряване.
Голям обхват: PLC може да даде възможност за комуникация с труднодостъпни възли, където RF безжичният сигнал страда от високи нива на затихване, като в подземните конструкции или сградите с прегради и метални стени, или просто където безжичният сигнал е нежелан поради Проблеми с EMI на места като болници.

По-ниски текущи разходи: PLC предлага евтино решение в сравнение с другите съществуващи технологии като RF безжични или системи за комуникация с видима светлина (VLC).
Вътрешна висока скорост: Внедряването на PLC и VLC технологии, интегрирани заедно, наскоро получи значително внимание на научните изследвания, което доведе до активирането на ново поколение високоскоростни вътрешни комуникации за множество приложения.

Тези предимства водят до повече внедряване на PLC мрежи в различни индустрии. Но с предимствата има и някои недостатъци.

Недостатъци

Той има и някои недостатъци като:

Ниска скорост на предаване,
Чувствителност към смущения,
Нелинейно изкривяване и кръстосана модулация между каналите,
Голям размер и
Високата цена на кондензатори и индуктори, използвани в PLC системата.

Поради тези недостатъци, PLC все още не е предпочитан в някои приложения.

Приложения на PLC

PLC се използва широко в технологии като Smart Grid и микроинвертори. Запознавайки се с технологиите, запознати с по-голям брой потребители, скоро PLC ще има повече адаптация за приложения като приложения за осветление (за управление на светофари, затъмняване на LED и т.н.), индустриални приложения (за управление на напояването и др.), Приложения машина към машина като за вендинг машини или комуникация на рецепция до стая в хотел), приложения за телеметрия (напр. офшорни петролни платформи), транспортни приложения (като за електроника в автомобили, влакове и самолети) и много други.

Проблеми, пред които е изправен PLC

Основният най-голям проблем, с който PLC се сблъсква до момента, е, че захранващото окабеляване в PLC технологията е неекранирано и развихрено, което означава, че окабеляването ще излъчва големи количества радиоенергия, което в резултат ще доведе до смущения на съществуващите потребители една и съща честотна лента. Също така, системите BPL (широколентова връзка през електропровода) ще получат известна намеса от радиосигналите, излъчвани от PLC кабелите.